[发明专利]一种钢渣改质剂

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，更具体地说，涉及一种对液态钢渣进行在线改性的钢渣改质剂。

背景技术

钢渣作为炼钢的废渣，一般为粗钢产量的15％左右。近年来，随着我国钢铁工业的快速发展，钢渣的堆积量逐年增长，不仅占用了大量的土地，也造成了严重的环境污染。钢渣一般情况下不能直接利用，目前普遍采用“稳定化预处理-后续利用”的两步法渣利用模式。但是钢渣作为一种宝贵的次生资源，具有替代冶金炉料的价值。因此，实现钢渣在钢铁企业内部循环历来受到重视和普遍采用，积极开发和应用钢渣内部循环技术，不仅有利于节能降耗和温室气体减排，对提高转炉渣内循环利用比例、有效回收转炉渣中的Fe等有价值组分，具有重要的意义，是钢铁企业发展循环经济，实现可持续发展的重要课题之一。钢渣在钢铁企业内部循环基本上都要涉及到钢渣的改性，通过改性调节钢渣成分达到重新循环利用的目的。在转炉中循环利用主要考虑钢渣的脱磷、化渣能力。钢渣的脱磷能力与磷元素的分配系数息息相关，钢渣中磷的分配系数越高，钢渣的脱磷能力越强。由磷元素分配常数公式：

(其中K在一定温度下为定值)

可以看出，磷元素在钢渣中分配系数(Lp)主要取决于其氧化铁的活度和氧化亚铁的活度因此在一定温度下钢渣中氧化钙和氧化亚铁的量越高，钢渣的脱磷能力越强；钢渣的化渣主要取决于钢渣的熔点，钢渣中铁的氧化物量越高越有助于降低钢渣的熔点。因此钢渣的改性主要从钢渣的碱度、FeOn量、Lp等角度出发。

经检索，中国专利号ZL200710202507.5，授权公告日为2010年6月2日，发明创造名称为：多功能造渣材料辅料及其制备方法；该申请案的造渣材料辅料包括下述重量配比的组分：转炉钢渣8.0-9.5份、添加剂0.5-2.0份；其中，所述添加剂含有下述重量百分比的组分：Na₂CO₃5.00～10.00％、FeO 70.00～80.00％、BaCO₃10.00～20.00％。该造渣材料辅料即可以用于造渣，还可以作为化渣剂和脱磷剂使用，实现了转炉钢渣的循环利用。该申请案主要通过在固态钢渣中加入FeO，降低钢渣的熔点，提高钢渣的脱磷效果，但该申请案没有很好的利用钢渣的热量资源，且加入FeO使成本升高；此外，钢渣的碱度不高，随着转炉脱硅的进行，钢渣碱度不断减小，对转炉脱磷效果产生不利影响，若是补加石灰，又会造成成本增加，因此不便于推广应用。

中国专利号ZL 200910039604.6，授权公告日为2011年4月27日，发明创造名称为：利用转炉钢渣的余热对钢渣进行活化改性的方法，该申请案将性能调节材料电炉还原渣、煤渣及辅助材料按重量份数混合造粒；在钢渣出炉前将干燥好的性能调节材料置放于钢渣包中或利用螺旋输送机输送到钢渣包中；利用熔融钢渣倾倒的冲击力将性能调节材料和钢渣进行混合；将混合的性能调节材料和钢渣在渣包中热闷8～24小时；对重构后的钢渣采用P_式破碎机进行破碎，并进行磁选分离；最后粉磨至比表面积400～500m²/kg，得到活性钢渣微粉。该申请案将性能调节材料投放到钢渣包中与熔融钢渣进行混合，利用熔融钢渣的余热使得两者在高温下发生化学反应，提高了转炉钢渣的水化与胶凝活性。但该申请案利用余热对钢渣进行活化改性的整个过程操作繁琐，改性成本高，实用价值不高。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术存在的：1)钢渣作为一种宝贵的资源，无法大量在钢铁企业内循环有效利用；2)现有钢渣处理手段水资源消耗量大，投入成本高且污染环境的缺陷；本发明未跟随目前热门的固态改质研发方向，直接对熔融态钢渣进行热态改质，不仅充分利用了熔融态钢渣的余热，且由于本发明使用碳酸盐物质对钢渣进行改性，符合钢铁冶金原理，能有效将碳酸盐分解成氧化物使钢渣得到改性，且改性后高碱度钢渣能够大部分替代转炉造渣剂，使钢渣得到重复利用。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种钢渣改质剂，为一种或多种碳酸盐物质，该碳酸盐物质为碳酸盐化合物或碳酸盐矿物。

更进一步地，所述的碳酸盐化合物为CaMg(CO₃)₂、CaCO₃、MgCO₃、FeCO₃中的一种或多种。

更进一步地，所述的碳酸盐矿物为白云石、石灰石、菱镁矿、菱铁矿中的一种或多种。